【应用】汽车级红外收发器线性度良好让您雨天行车视线更清晰

时间： 2019-07-15 来源：世强作者：山水

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【摘要】由KODENSHI推出的红外光发射器CL-207最大功率达150mW，红外光接收器SP-1ML的光敏感度在850nm附近最强，对其它可见光有很好的抑制作用。这对红外收发器性能高、功率大、线性度好，环境温度对其灵敏度影响很小，可根据不同温度对数据进行处理，非常适合用于雨量感应，器件满足汽车级应用。

世界正在走向人工智能化，自动驾驶汽车的横空出世，也许将改变我们的传统观念。将来这种智能车驰骋在道路上时，将恪尽职守，百分百地遵守交通规则，交通伤亡事故将会大大降低。为了“看清”周围道路的环境，当然会有很多“眼睛”，为了防止挡风玻璃上的雨滴模糊了“视线”，对雨量进行智能检测变得格外重要。KODENSHI公司的高性能红外传感收发器，非常适合用于雨量感应，符合汽车应用的高标准要求。下图为雨量传感器示意图。

图1：雨量传感器示意图

雨量传感原理比较简单，当挡风玻璃干燥时，玻璃将红外光全反射到接收管上；而挡风玻璃上有水滴时，部分红外光被折射，接收管接收到的光量将会减少。通过接收管接收光量的变化，判断雨量的多少，从而控制雨刮摆动的快慢这就是红外光的收发原理，示意图如图2所示。

图2：红外光收发原理

要实现这个雨量的感应过程需要高性能、功率大、线性度好的器件。由KODENSHI推出的红外光发射器CL-207和红外光接收器SP-1ML非常适合这样的应用。下面分别介绍这两种器件的主要功能特性。

图3：红外光发射器 CL-207

CL-207红外发射器主要功能特性:
1）最大功率：150mW
2）输入电流/输出光功率线性优（见图3）
3）波长：880nm，光谱宽：80nm
4）输出光束Δθ=±35°
5）工作温度范围：-30-100℃

图4：红外光接收器SP-1ML

SP-1ML红外接收器主要功能特性：
1）光感应线性度非常优秀（见图4），使信号处理简单
2）暗电流：0.1uA
3）环境温度对输出电流影响：0.18％/℃
4）波长范围：450-1050nm，峰值为900nm.对850nm附近红外接收灵敏，对可见光滤除效果好；
5）广角特性，Δθ=±60°
6）工作温度范围：-25-90℃

从图3可见，红外发射管的输入电流与输出光强具有非常好的线性特性，而图4反映出接收管的输入光强与输出电流线性特性也接近完美。此外，接收管的光敏感度在850nm附近最强，对其它可见光有很好的抑制作用。只要装配合适，上述红外光收发器匹配应用，它们良好的线性特性及波长匹配特性将使雨量检测变得非常方便。只需固定发射器的电流，就可以从接收管中得出电流测试值对应接收的红外光强度（日光强度基本不受影响），进而得出雨量的大小，最后由控制器控制雨刮器以合适的速度完成智能刮除雨滴的任务，这就是智能雨刮器的整体设计。

KODENSHI的这对红外收发器，环境温度对其灵敏度影响很小，保证了由它们构成的智能雨刮器在不同季节的一致性。为了拥有更好的性能，在信号处理时也可以根据不同的温度对数据稍做处理，因此在特别寒冷地区的冬季，汽车预热后能保证良好的性能，故而器件满足汽车级应用。

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